遼北法庫一帶硅灰石礦床控礦因素分析

劉笛笛，郭常來，朱興葛

（1.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊(duì)，遼寧 沈陽 110004；2.中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧 沈陽 110000）

遼北法庫一帶硅灰石礦床控礦因素分析

劉笛笛1，郭常來2，朱興葛1

（1.中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊(duì)，遼寧 沈陽 110004；
2.中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，遼寧 沈陽 110000）

簡述遼寧省北部法庫—調(diào)兵山一帶硅灰石礦成礦地質(zhì)特征及成礦帶分布情況?？偨Y(jié)出該地區(qū)硅灰石礦控礦因素主要有三個方面：一是分布有一定規(guī)模的硅灰石方解石大理巖或硅質(zhì)方解石大理巖；二是中酸性巖漿巖廣泛發(fā)育；三是大理巖中或接觸帶硅灰石化為主，矽卡巖化相對較輕。指明該地區(qū)硅灰石礦床類型屬接觸(熱)變質(zhì)型礦床。

硅灰石；成礦帶；控礦因素；遼北法庫一帶

1 前言

我國的硅灰石資源儲量豐富，至2008年底已查明基礎(chǔ)儲量5 832萬t，居世界前列。主要分布在吉林、云南、遼寧、青海、江西、河南，占全國總量的80%[1]。其中，遼寧硅灰石資源主要分布在遼北法庫—調(diào)兵山一帶。該地區(qū)大部分礦床的硅灰石礦物含量均在60%以上，且礦石具低鐵、高白度、針狀結(jié)構(gòu)保持良好、硅灰石礦物富集程度高的特點(diǎn)。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

該地區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準(zhǔn)地臺(Ⅰ)華北斷坳(Ⅰ3)下遼河斷陷(Ⅰ31)法庫斷凸(Ⅰ3

1-1)中北部[2]。

2.1 地層

地層區(qū)劃屬天山—興安地層區(qū)。主要為調(diào)兵山復(fù)背斜兩翼分布的古生界變質(zhì)巖系及中生界侏羅系、白堊系和新生界第四系[3](見下頁圖)。其中，下古生界富拉堡子巖組為硅灰石礦體賦存的原巖建造。巖性為硅灰石方解石大理巖、含硅質(zhì)方解石大理巖、黑云(角閃)二長變粒巖、片麻巖、二長淺粒巖等。

2.2 構(gòu)造

區(qū)域上雖經(jīng)受了多期構(gòu)造改造，但未見有大型構(gòu)造發(fā)育，僅有韌性剪切作用形成的順層固態(tài)流動構(gòu)造，在硅灰石方解石大理巖中殘留有小型褶皺及小型逆沖斷層。

順層固態(tài)流動構(gòu)造見有片麻理、拉伸線理及流褶皺。片麻理及拉伸線理出現(xiàn)于閃長巖及片麻巖、變粒巖、淺粒巖中，產(chǎn)狀一般為120°∠40°左右；流褶皺多見于富拉堡子變粒巖中，規(guī)模很小，樞紐方向呈南北或北北東向。

小型褶皺及逆沖斷層發(fā)育在硅灰石方解石大理巖中，受閃長巖侵入影響，多不完整。褶皺樞紐方向10～30°，有時可見倒轉(zhuǎn)褶皺，致使局部硅灰石方解石大理巖厚度變大。逆沖斷層多出現(xiàn)在硅灰石方解石大理巖褶皺的軸部，呈北東向與褶皺軸向斜交，產(chǎn)狀110～120°∠20～80°。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖從印支期至燕山期均有出露，其中與硅灰石成礦關(guān)系尤為密切的為印支期侵入的高力溝單元(Gδc)，巖性為片麻狀閃長巖和二長花崗巖。它們沿調(diào)兵山復(fù)背斜的核部呈巖株或巖席狀侵入下古生界富拉堡子巖組中，使富拉堡子巖組中含硅質(zhì)方解石大理巖成礦，呈捕虜體形態(tài)夾于片麻狀閃長巖中。

遼北法庫一帶硅灰石礦區(qū)域地質(zhì)圖

3 礦床特征

該地區(qū)硅灰石礦床嚴(yán)格受原巖沉積建造富拉堡子巖組及早、中三疊世侵入巖控制，礦體均沿原地層中富硅方解石大理巖層位分布，呈層狀、似層狀或透鏡狀產(chǎn)出。在空間上大致形成了東、西兩條成礦帶[4]。

3.1 礦體特征

西成礦帶分布在上炭窯—榆樹底—黃花嶺一線，南北長12km，單個礦體出露寬度10～220m，傾向85～110°，傾角20～45°，以北東向呈串珠狀斷續(xù)分布[5]。

東成礦帶分布在務(wù)名屯—富拉堡子—鎖龍溝一線，南北長12km，單個礦體出露寬度30～270m，傾向80～120°，傾角25～56°，產(chǎn)出形態(tài)為沿高力溝單元與富拉堡子巖組接觸帶呈條帶狀北東向分布[6]。

3.2 礦石質(zhì)量

礦石肉眼觀察呈白色，玻璃光澤。礦石結(jié)構(gòu)呈粒狀、纖維狀變晶結(jié)構(gòu)，構(gòu)造成塊狀、條帶狀、似角礫狀、巨斑狀構(gòu)造。硅灰石晶體大小不一，粒度0.1～5mm，多呈板柱狀、纖維狀、放射狀、少量粒狀集合體，長徑比一般在20∶1，最高50∶1，主要礦物成分為硅灰石，次為方解石，少量石英、透輝石、鈣鋁榴石[7]。

目前，在該地區(qū)已有近十家硅灰石礦山企業(yè)，硅灰石礦石產(chǎn)銷良好。根據(jù)各礦山2014～2015年年度儲量報告，東成礦帶硅灰石手選精礦的平均化學(xué)成分為：SiO249.44%，CaO 45.43%，F(xiàn)e2O30.14%，LOI 1.88%，白度85.17；平均含礦率為：28.97%。西成礦帶硅灰石手選精礦的平均化學(xué)成分為：SiO247.77%，CaO 46.09%，F(xiàn)e2O30.17%，LOI 3.80%，白度86.10；平均含礦率為：29.88%(詳見下表)。

各礦山企業(yè)硅灰石手選精礦平均化學(xué)成分(%)

從表中可以看出，該地區(qū)的硅灰石礦具有低鐵、低燒失量、高白度的特點(diǎn)，且東成礦帶礦石質(zhì)量總體較西成礦帶為好。

3.3 礦石類型

各礦床礦石主要礦物組合基本一致。該地區(qū)礦石自然類型以硅灰石—方解石型為主，次為硅灰石—石英—方解石型。二者類型之間界限不明顯，屬漸變過渡關(guān)系。前者主要礦物為硅灰石、方解石，石英僅占5%；后者除硅灰石、方解石外，石英含量10%～20%[7]。

4 控礦因素分析

硅灰石大理巖受片麻狀閃長巖侵入影響，在片麻狀閃長巖體中呈捕虜體產(chǎn)出，殘留有原巖的構(gòu)造，其中發(fā)育強(qiáng)烈的硅灰石化，形成硅灰石方解石大理巖；其次為矽卡巖化，出現(xiàn)少量石榴石、透輝石組成的矽卡巖。圍巖中常見綠簾石化、碳酸鹽化、硅化等。與礦床有關(guān)的蝕變?yōu)楣杌沂?/p>

礦床主要控礦因素為：

(1) 分布有一定規(guī)模的硅灰石方解石大理巖或硅質(zhì)方解石大理巖。

(2) 中酸性巖漿巖廣泛發(fā)育。

(3) 大理巖中或接觸帶硅灰石化為主，矽卡巖化相對較輕。

礦體均分布于片麻狀閃長巖體中的硅灰石方解石大理巖捕虜體內(nèi)，礦體形態(tài)受硅灰石方解石大理巖及片麻狀閃長巖體控制。礦體巖石礦物組合簡單，化學(xué)成分與硅灰石方解石大理巖差別不大。巖石中常見硅灰石、方解石、石英三種礦物形成的變質(zhì)暈圈(核部為石英、中間為硅灰石、外圈為方解石)。為典型的熱接觸變質(zhì)作用。說明硅灰石礦體是富含硅質(zhì)的大理巖，經(jīng)閃長巖巖體釋放出的熱能烘烤，使SiO2和CaCO3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并重結(jié)晶而形成。在熱接觸變質(zhì)作用同期及后期，大理巖中也疊加有接觸交代作用使礦物顆粒變得粗大。往往在硅灰石方解石大理巖與巖體接觸帶中，見到規(guī)模不大的巨型石榴石塊體及偉晶狀長英質(zhì)脈體；并出現(xiàn)透輝石、綠簾石、綠泥石等礦物，屬次要現(xiàn)象[7]。

綜上所述，該地區(qū)硅灰石礦床成因主要屬接觸(熱)變質(zhì)型礦床。

[1]邵厥年，陶維屏.礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊(2012年修訂本)[M].北京：地質(zhì)出版社，2012.

[2]遼寧省礦產(chǎn)地質(zhì)局.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1989.

[3]馬忠林，姜寶軍，趙東波，等.遼寧省泉眼溝硅灰石礦床地質(zhì)特征及找礦方向[J].地質(zhì)與資源，2011(3)：172-178.

[4]馬忠林.遼北法庫城子山一帶硅灰石礦床地質(zhì)特征[J].遼寧地質(zhì)，1999(3)：218-221.

[5]芃李，屠錫艷.遼寧省法庫縣十間房鄉(xiāng)榆樹底礦區(qū)硅灰石礦普查報告[R].中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心遼寧總隊(duì)，2006.

[6]芃李，張慶良.遼寧省法庫縣馮貝堡鄉(xiāng)周家溝硅灰石礦區(qū)普查地質(zhì)報告[R].中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心，2003.

[7]芃李，李彥平，范文學(xué).法庫縣馮貝堡地區(qū)硅灰石礦床地質(zhì)特征[J].中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2006(3)：54-55.

Analysis on Metallogenic Factors of the Wollastonite Deposit Around Faku in the Northern of Liaoning Province

LIU Di-di1, GUO Chang-lai2, ZHU Xing-ge1
(1. China Construction Materials and Geological Prospecting Centre Liaoning General Team, Shenyang 110004, China; 2. Shenyang Geological Survey Center of China Geological Survey, Shenyang 110000, China)

Sketch the metallogenic geologigcal character and metallogenic belt distribution of wollastonite deposit around Faku-Diaobingshan in the northern of Liaoning province. Summarized three metallogenic factors for wollastonite deposit in the region: First, there are a certain amount of wollastonite calcite marble or siliceous calcite marble; Second, intermediate-acidic magmatic rocks are widely developed; Third, there is condition that turns into wollastonite in the marble and contact zone,skarnization is relatively weak. Indicate the type of wollastonite deposit belongs to contact metamorphic types in the region.

wollastonite; metallogenic belt; ore-controlling factors; Faku in the northern of Liaoning province

P619.239

A

1007-9386(2017)01-0035-02

2016-04-05